船舶全景漫游系統

摘要：通過研究全景漫游技術與船舶外觀和設備實況相結合，提出了采用交互界面設計的一套船舶全景漫游系統。該系統綜合了船舶工程、數字圖像處理和計算機圖形學等多個相關學科內容的新興信息技術，拼接全景相機拍攝的多組照片和視頻，并利用計算機技術實現全方位互動式觀看的展示方式。最后就船舶全景漫游的前景進行展望。

關鍵詞：船舶;全景漫游;虛擬現實

引言

隨著信息技術、互聯網技術的高速發展下，手持設備，移動終端設備不斷豐富。傳統的圖片和視頻表現型式，不能滿足人們在信息上的視覺需求，通過全景技術拍攝的三維真實場景照片和視頻，能夠讓用戶真正融入到場景中，給人以身臨其境的真實感受。

全景（Panorama）技術是一種基于圖像繪制技術生成真實感圖形的虛擬現實（Virtual Reality）技術，是目前全球范圍內迅速發展并逐步流行的一種視覺新技術，它與視頻、音頻、圖片等傳統的流媒體最大區別是“可操作，可交互” [1]。全景是把相機環360°拍攝的一組或多組照片拼接成一個全景圖像，通過計算機技術實現全方位互動式觀看的真實場景還原展示方式[2-3]。

1 全景漫游發展現狀

最近幾年間，谷歌、Facebook、微軟、三星等國際著名科技公司都將虛擬現實看作是科技發展的突破口，對于虛擬現實相關產業展開研發。關于虛擬現實的相關應用研究已經涉及到許多領域，如游戲、旅游、教育等，當前虛擬現實頭戴設備和全景攝像機較為火熱，這兩種設備使用戶體驗到了完全沉浸感。

國內各大重點科研院所也加入相關研究之中。在北京、上海、南京等城市實現了文化領域的全景漫游服務，用戶通過互聯網就可以在家中漫游名勝古跡，如故宮、敦煌莫高窟以及明孝陵等已經支持全景虛擬漫游。騰訊、全景客等眾多大型網絡營運商紛紛加入全景虛擬現實的行列。其中，騰訊已在部分一線城市實現了全景虛擬道路漫游，創立了SOSO街景。還有一些中小型企業或博覽館也紛紛制作具有自我特色的全景門戶平臺。

本文針對滾裝船舶開展船舶全景漫游系統的研究。結合船舶外觀和關重設備內容，提出采用交互界面設計的一套船舶全景漫游系統設計思路。

2 船舶全景漫游系統總體設計

系統綜合了船舶工程、數字圖像處理、多媒體技術、計算機圖形學和傳感技術等多個相關學科內容的新興信息技術。其是把全景相機拍攝的多組照片和視頻通過拼接等一系列處理后利用計算機技術實現全方位互動式觀看的展示方式。

2.1 船舶場景模塊設計

根據船舶內容，研究確定場景模塊所包含的內容和功能。漫游系統中的場景應該有一定的層次，要有主場景與次場景之分，同時漫游系統要提供多樣化的用戶體驗，保證場景在跳轉的過程中清晰流暢，增強場景學習的真實感。場景模塊即為學習的場景，是學習者探究活動的場所，可以通過鼠標自主實現畫面的旋轉，增強學習者的參與度。場景模塊設計流程從照片獲取、全景照片合成、場景設計等幾個方面組成。

2.2 船舶交互熱點模塊構建技術研究。

全景漫游系統中添加了許多熱點功能，通過點擊這些熱點可以實現相對應的動作，具體內容有：場景跳轉、網頁鏈接、圖文音像資源查看。在場景跳轉方面，交互熱點模塊的設計給予學習者以穿越的感覺，通過點擊相應的熱點就可實現船舶場景的變換，便于學習者選擇場景。在資源查看方面，交互熱點的設計就類似于尋寶的過程，學習者可以通過點擊場景中的熱點進行資源的查看，只有找到符合的熱點才會顯示相應的需求信息。全景漫游系統中交互熱區與交互熱點功能相同，其作用主要是鼠標經過時會顯示出相對應的文字提示，以便于學習者了解該設備的基本情況。漫游系統交互熱點設計圖中以箭頭為交互熱點。

2.3 船舶場景導航模塊構建技術研究

在全景漫游系統設置了導航縮略圖，幫助學習者可以快速了解整個船舶場景的內容情況，并且每一個縮略圖上都備注有相應的文字介紹，學習者可以點擊縮略圖，直接跳轉到相對應的場景中進行查看，實現場景資源的快速導航。

2.4 船舶多媒體應用模塊技術研究

為了讓系統使用者有更好的學習體驗，根據多媒體認知理論，在全景漫游系統中加入了多媒體應用模塊，即為多媒體資源，主要為使用者提供場景音視頻介紹、主要裝載設備的相應文字展示與圖片展示學習，多種感官形式的資源有利于學習者對信息的接受，使學習者更充分的了解相關信息。多媒體應用模塊是根據船舶場景主題、確定學習目標以及探究過程進行設計，使得整個資源的設計更加滿足學習者的需求。

2.5 船舶全景漫游系統應用

船舶全景漫游系統可實現真正意義上的跨平臺實現，以計算機網絡技術、虛擬仿真技術、計算機信息處理技術和計算機顯示技術為基礎，結合已有的一些多通道傳輸實例和方案，將每種類型、格式的數據進行區分編號，得到一個優化整理后的數據信息，進行多平臺數據融合，使全景漫游系統能夠流暢運行在計算機系統、平板電腦和手機端。分屏漫游導航功能分左右屏，支持通過簡易VR眼鏡配合手機觀看，為使用者提供了更為真實的視覺體驗。

3 結語

本文基于全景漫游技術，設計了全景漫游用于滾裝船舶的思路，該系統采用的是真實場景所拍攝出的照片所拼接處的全景圖像，更具真實感地還原場景的所有細節，在船舶機艙這種設備眾多、布置復雜的場所，使用全景漫游技術可以有效的還原船舶的真實場景信息，使人更加直觀地了解船舶布局，有著良好的應用前景。

參考文獻

[1]王緒宛，雷蕾.基于三維全景圖的校園漫游系統 [J].微型電腦

[2]范國渠.高校數字化校園整體構建策略與實施[D].濟南：山東師范大學，2009.

[3]孫燕霞.給予全景的三維虛擬校園的研究與實現[D].長春：東北師范大學，2015.

[4]郭長青，曹芳。三維全景技術在景區介紹中的應用[J].地理空間信息，2009.

作者簡介：陳軍;男;1991.12;浙江省溫嶺市;漢族;碩士;無;船舶。